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Als Absorber wirkende Breitband-Hochfrequenz-Interferenzschicht Es
sind bereits Hochfrequenzwerkstoffschichten vorgeschlagen, die entweder in einem
breiten Band möglichst geringe Reflexion ergeben bzw. Breitbandhochfrequenztransformatoren
darstellen, oder die- in einem gewissen Bereich eine sehr hohe Reflexionsverminderung
ergeben, die bis zu 3o db und darüber gehen kann. Der Erfindung liegt die Aufgabe
zugrunde, Hochfrequenzwerkstoffschichten auszubilden, welche sowohl eine sehr starke
Reflexionsminderung von elektromagnetischen Wellen ergeben als auch diese Reflexionsverminderung
in einem sehr breiten Band zeigen. Eine Hochfrequenzwerkstoffschicht, welche eine
Reflexionsverminderung nach dem Interferenzprinzip ergibt, wird bekanntlich auf
eine stark reflektierende Unterlage aufgebracht, wobei die Stärke dieser Schicht
ein Viertel der Wellenlänge im Hochfrequenzwerkstoff hat und die Verluste bei einer
relativ dünnen Ausbildung der Hochfrequenzwerkstoffschicht durch Streuung und Beugung
bzw. mehrfache Reflexion innerhalb der Schicht auf passende Größe gebracht werden,
derart, daß die dabei entstandene Summe der dielektrischen und magnetischen Verluste
gleich
wird. Zweckmäßigerweise erhalten diese Hochfrequenzwerkstoffschichten eine besondere
Oberflächengestaltung, da es oft nicht möglich ist, die Verluste entsprechend der
theoretischen Forderung materialtechnisch zu verwirklichen. Durch die Oberflächengestaltung
wird hauptsächlich der Streueffekt ausgenutzt. Weiterhin erweist es sich als günstig,
zwischen die Hochfrequenzwerkstoffschicht und den reflektierenden Untergrund eine
solche Schicht zu legen, die nur geringe Absorption hat, dafür aber die Phase der
reflektierten Welle
derart beeinflußt, daß eine möglichst niedrige
Gesamtreflexion übrigbleibt. Günstig ist es, die Hochfrequenzwerkstoffschicht, welche
stark absorbiert, bei einer erheblichen Fehlanpassung in zwei oder mehr Einzelschichten
aufzuspalten und zwischen diese Einzelschichten dann nicht absorbierende Schichten
mit niedrigen Verlusten zu legen. Damit baut sich eine solche Hochfrequenzwerkstoffschicht
z. B. folgendermaßen auf: i. Reflektierender metallischer Untergrund 2. Phasendrehende
Schicht 3. Absorbierende Hochfrequenzwerkstoffschicht Teil i ¢. Gering absorbierende,
sehr dünne Zwischenschicht (mit niederen Verlusten) 5. Stark absorbierende Hochfrequenzwerkstoffschicht
Teil 2 6. Oberflächenschicht, beispielsweise Entspiegelungsschicht oder für Hochfrequenzwellen
indifferente Deckschicht.
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Die Gesamtdicke der Schichten 3 bis 5 muß hierbei kleiner sein als
4 (ein Viertel der Wellenlänge in den Schichten 3 bis 5), d. h. also, die Schichtdicke
ist nur für eine Wellenlänge eingestellt. Soll nun für ein sehr breites Band immer
wieder Anpassung, d. h. geringste Reflexion, erreicht werden, dann muß sowohl die
Dielektrizitätskonstante als auch die Permeabilität mit der Frequenz sich ändern,
und zwar müssen die Konstanten mit wachsender Frequenz abnehmen.
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Die Erfindung bezieht sich also auf eine als Absorber wirkende Breitband-Hochfrequenz-Interferenzschicht,
ganz oder teilweise bestehend aus einer Einzelschicht, welche ein streuendes Oberflächennetzwerk
besitzen kann und/oder einer Absorptionsschicht mit einer zusätzlichen phasendrehenden
Schicht und/oder einer eventuell in mehrere Teilschichten aufgespaltenen Absorptionsschicht
und/oder einer Entspiegelungsschicht und/oder einer hochfre.quenztechnisch indifferenten
Deckschicht. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht oder sämtliche Teilschichten
aus inhomogenen Medien besteht (bestehen) und die Füllstoffe nach Korngröße und
hochfrequenztechnischen Eigenschaften derart ausgewählt sind, daß die aus der Schicht
austretende Welle nach Amplitude und Phase eine solche Größe besitzt, daß sie mit
der an der Oberfläche reflektierten Welle interferieren kann, und durch ihre mit
der Frequenz gleitenden Hochfrequenzkonstanten über ein möglichst weites Wellenlängengebiet
die Reflexion weitgehend unterstützt.
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Bei der erfindungsgemäßen Schicht wird somit ein inhomogenes Medium
aufgebaut, welches solche Zuschlagstoffe enthält, daß eine starke Frequenzabhängigkeit
der einzelnen Konstanten, sei es der Dielektrizitätskonstanten, der Permeabilität
oder der Verluste, erreicht wird. Dies kann dadurch geschehen, daß beispielsweise
bei Schicht 3 als Füllstoff zum Aufbau des inhomogenen Mediums Eisenpulver verwendet
wird, welches eine sehr hohe Anfangspermeabilität bei beispielsweise 30 cm Wellenlänge
besitzt, welches aber bei 5 m Wellenlänge auf den Permeabilitätswert i abfällt.
Dies wird beispielsweise erreicht durch Eisenpulver der Korngröße ioo bis io #t.
Sobald es notwendig ist, das Wellenlängengebiet zwischen io und 0,5 cm zu
erfassen, wird es sich empfehlen, solche Eisenpulver beispielsweise in der Schicht
5 zu verwenden, die eine Korngröße unter io #t besitzen, wobei der Hauptanteil unter
i #t liegen muß und die Permeabilität in den angegebenen Bereichen langsam absinkt.
Es ist selbstverständlich möglich, eine Mischung der einzelnen Korngrößen vorzunehmen,
wobei für lange Wellen auf die verhältnismäßig gröberen Partikel mit hoher Anfangspermeabilität
nicht verzichtet werden kann.
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Auch die phasendrehende Schicht 2 soll als inhomogenes Medium derart
aufgebaut sein, daß ihre dielektrischen und magnetischen Konstanten sich mit wachsender
Frequenz ändern. Bei allen Schichten können selbstverständlich außer Eisenpulver
auch andere Stoffe verwendet werden. Hierbei ist die Korngrößenauswahl nicht so
kritisch wie gerade bei reinen Eisenpulvern, die beispielsweise aus Karbonylen,
Oxalaten oder Fermiaten gewonnen wurden. Solche Stoffe sind Ferrite der verschiedensten
Zusammensetzungen und/oder Pulver von Nichteisenmetallen und/oder Ruß- oder Graphit-
oder Titandioxyd- und/oder Titanate.
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Je nach Zusammensetzung der Hochfrequenzwerkstoffschicht ist es möglich,
auch dem Grundstoff, aus dem der Hochfrequenzwerkstoff besteht, eine solche Zusammensetzung
zu geben, daß auch er eine Frequenzabhängigkeit seiner Hochfrequenzkonstanten zeigt.
Damit würde im Beispielsfalle folgende Schichtzusammensetzung auftreten können:
Schicht 2: Eine Zwischenschicht, geschäumtes Opanol, aufgeklebt auf metallischen
Untergrund i mittels Chloropren.
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Schicht 3: Bestehend aus a) Mischpolymerisat -I- Butadien -I- Acrylsäurenitril,
15 Gewichtsteile.
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b) Eisenpulver mit einer Kornverteilung von ioo bis io #t bei mittlerer
Korngröße von 20 #L" 85 Gewichtsteile.
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Die gutgemischte und dann vulkanisierte Folie wird mit Chloropren
auf die Schicht 2 geklebt. Schicht q.: Dünne Folie aus Opanol, enthaltend io Gewichtsteile
Ruß einer mittleren Korngröße von i g,. Diese Folie wird mit Chloropren auf die
Schicht 3 geklebt.
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Schicht 5 Bestehend aus einem Mischpolymerisat, wie bei Schicht 3,
15 Gewichtsteile Eisenpulver
mit einer Korngröße von io bis unter
i #t, mit einer Kornverteilung derart, daß die meisten Korngrößen zwischen o,8 und
i [ liegen.
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Die gutgemischte und vulkanisierte Schicht wird mit Chloropren auf
Schicht q. geklebt. Schicht 6: Kann beispielsweise aus einem sehr dünnen und harten
Decklack bestehen, der mit einem organischen Grünpigment pigmentiert sein kann.
Die Schichtdicke soll 4.o #i betragen.
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Soll eine Absorption für Wellenlängen unter 20 cm erreicht werden,
so wird gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, in einer oder mehreren
oder allen Schichten verlustbehaftete dipolartige Gebilde mit aufzunehmen, welche
auf Wellenlängenbänder über 2o cm abgestimmt werden und beispielsweise aus fadenförmigen
Metallen bestehen und einen vorgegebenen Hochfrequenzwiderstand besitzen.